Dispersioon vs difusioon
Dispersioon ja difusioon on kaks teemat, mida arutatakse füüsikas ja muudes seotud valdkondades. Dispersioon on protsess, mida käsitletakse füüsikas nii lainete ja optika kui ka materjali omaduste all. Difusioon on protsess, mida arutatakse materjali omadustes. Mõlemad nähtused on väga olulised selliste valdkondade mõistmisel nagu optika, materjaliteadus, akustika, vedelike dünaamika ja mitmed muud valdkonnad. Selles artiklis arutame, mis on dispersioon ja difusioon, nende määratlused, rakendused ning dispersiooni ja difusiooni sarnasused ja erinevused.
Difusioon
Fusioon on protsess, kus osakesed, molekulid või aatomid ühinevad suuremateks üksusteks. Difusioon on sulandumise vastupidine protsess. Difusioonis eraldatakse aatomid, osakesed või molekulid algsest ühikust. Kui vedelikus, näiteks vees, toimub difusiooniprotsess, jaotuvad hajutatud osakesed kogu mahus juhuslikult. Kui vedelikus lahustuv tahke aine asetatakse sellesse vedelikku, hajub see väiksemateks osakesteks. Kui vedelikku pandud tahke aine kogus on väiksem kui selles vedelikus oleva tahke aine küllastusmass, lahustub tahke aine täielikult, moodustades homogeense lahuse. Kui mass on suurem kui küllastusmass, jääb osa tahkest ainest tahkeks. Lahuse küllastusmass sõltub tahkest ainest, vedelikust ja temperatuurist.
Difusiooniprotsess nõuab alati sidemete katkestamist. Sideme katkestamiseks on vaja energiat. Seetõttu on difusiooniprotsess alati endotermiline. Temperatuuri tõus põhjustaks suuremat difusiooni. Difusioon võib toimuda ka ilma kandjata. Jää muutumine veeks on difusiooniprotsess. Sidemed jää sees olevate veemolekulide vahel katkevad, et saavutada vedel olek.
Dispersioon
Dispersioon on protsess, mille käigus aine voolab kõrgest kontsentratsioonist madalale. Dispersioonist räägitakse optikas, helilainetes ja veelainetes. Dispersiooniprotsess toimub suure hajutatud aine kontsentratsiooni korral. Aine juhuslik liikumine paneb osakesed liikuma juhuslikes suundades. See põhjustab osakeste levimist kogu keskkonnas. Kui see laialivalgumine on lõppenud ja süsteem muutub selle materjali suhtes homogeenseks, siis öeldakse, et süsteem on tasakaalus. Kui hajutatud ruumala on lõpmatu, kulub tasakaalu saavutamiseks lõpmatult aega. Optikas käsitletav dispersioon viitab valguskiirte levimisele sellistest instrumentidest nagu prismad. Heli- ja veelainete dispersioon viitab lainete hajutamisele materjalisiseste rõhu- ja tihedusanomaaliate tõttu.
Mis vahe on dispersioonil ja difusioonil?
• Dispersioon on protsess, mille käigus osakesed jaotuvad kogu ruumala ulatuses ühtlaselt, samas kui difusioon on protsess, mille käigus osakesed eraldatakse suuremast struktuurist.
• Difusioon on alati endotermiline protsess, samas kui dispersioon on protsess, kus entalpia ei muutu.
